JP2016212929A - アクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置 - Google Patents

アクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2016212929A
JP2016212929A JP2013216187A JP2013216187A JP2016212929A JP 2016212929 A JP2016212929 A JP 2016212929A JP 2013216187 A JP2013216187 A JP 2013216187A JP 2013216187 A JP2013216187 A JP 2013216187A JP 2016212929 A JP2016212929 A JP 2016212929A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
signal
actuator
control
control target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013216187A
Other languages
English (en)
Inventor
佑介 金武
Yusuke Kanetake
佑介 金武
伸夫 竹下
Nobuo Takeshita
伸夫 竹下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2013216187A priority Critical patent/JP2016212929A/ja
Priority to PCT/JP2014/067903 priority patent/WO2015056470A1/ja
Publication of JP2016212929A publication Critical patent/JP2016212929A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59694System adaptation for working during or after external perturbation, e.g. in the presence of a mechanical oscillation caused by a shock
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0946Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for operation during external perturbations not related to the carrier or servo beam, e.g. vibration
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02Driving or moving of heads
    • G11B21/08Track changing or selecting during transducing operation
    • G11B21/081Access to indexed tracks or parts of continuous track
    • G11B21/083Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs
    • G11B21/085Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs with track following of accessed part
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5582Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks system adaptation for working during or after external perturbation, e.g. in the presence of a mechanical oscillation caused by a shock
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59605Circuits
    • G11B5/59622Gain control; Filters

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

【課題】外部振動が存在しても、制御対象の位置を高精度に制御することができる装置及び方法を提供する。【解決手段】アクチュエータ駆動制御装置70は、アクチュエータ30を駆動しない状態で制御対象位置信号の1周期分の電圧値を計測することによって制御対象位置信号の第1の成分(振動成分)Exを取得し、アクチュエータ30を予め決められた周期信号で駆動した状態で制御対象位置信号の電圧値を計測することによって第2の成分(駆動成分Dr+振動成分Ex)を取得し、第2の成分から第1の成分を減算することによって第3の成分(駆動成分)Drを取得し、第3の成分の振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、アクチュエータの駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整する。【選択図】図3

Description

本発明は、制御対象の位置を制御するアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動制御装置及びアクチュエータ駆動制御方法、並びに、前記アクチュエータ駆動制御装置を含む振動抑制制御装置に関するものである。
一般に、制御対象の位置を制御するアクチュエータを駆動する際(例えば、制御対象としての可動子を変位させる駆動手段を駆動する際)には、制御対象の位置の高精度な制御が要求される。しかし、アクチュエータが共振周波数で駆動することにより高効率な動作を実現する共振型アクチュエータである場合には、外部振動に起因して発生するアクチュエータの共振によって、制御対象にも外部振動に起因する比較的大きな振動が発生することがある。外部振動に起因する振動は、制御対象の位置を示す信号を取得し、この信号に基づいてフィードバック制御、例えば、PID(Proportional Integral Derivative)制御を行うことによって、ある程度低減可能である。
図11は、従来のアクチュエータ駆動制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。このアクチュエータ駆動制御装置において、制御対象位置信号検出部3は、制御対象2の位置を示す制御対象位置信号を制御フィルタ4に供給する。制御フィルタ4は、フィードバック制御を実現するためのフィルタで構成されており、例えば、PID制御を行う。駆動アンプ5は、制御フィルタ4から出力された信号を増幅する。アクチュエータ1は、駆動アンプ5で増幅された信号にしたがって駆動して、制御対象2の位置を制御する。このアクチュエータ駆動制御装置において、フィードバックの目標値はゼロ、すなわち、制御対象2が静止した状態を目標としている。
また、特許文献1には、以下の技術が記載されている。この技術では、光ディスク装置の光ピックアップ内の対物レンズを制御対象とし、トラッキングオフ状態で光ディスクの偏芯量x[m]を検出し、トラッキングオン状態で光ディスクの1回転周期に現れるレンズエラー信号(対物レンズの位置を示す信号)の振幅値(ピーク電圧幅)Vp−p[V]を測定し、得られたレンズエラー信号の検出感度Ers[V/m]=Vp−p[V]/x[m]に基づいて、レンズエラー信号のレベルに対応する、実際の対物レンズの変位量を取得し、この変位量を用いて、制御対象の振動を低減する。
また、特許文献2には、以下の技術が記載されている。この技術では、光ディスク装置の光ピックアップ内の対物レンズを制御対象とし、予め設定された振幅の三角波を用いて対物レンズ駆動手段を駆動し、そのときのレンズエラー信号の振幅が予め設定された振幅値となるように対物レンズ駆動手段を駆動するための駆動信号を生成する手段における制御ゲイン(振動抑制制御の制御ゲイン)を調整する。
特開2000−11404号公報 特開平8−36765号公報
しかし、上記従来技術において光ディスク装置に外部振動が伝わると、外部振動に起因する振動が制御対象に伝わり、制御対象が振動する。特許文献1において制御対象である対物レンズが振動すると、検出される光ディスクの偏芯量に、外部振動に起因する対物レンズの振動成分が加算される。このため、光ディスクの偏芯量を正確に検出できない問題がある。
また、特許文献2において光ディスク装置に外部振動が伝わると、外部振動に起因する振動が制御対象に伝わり、レンズエラー信号に、三角波である対物レンズの駆動成分だけでなく、外部振動に起因する対物レンズの振動成分も加算される。このため、レンズエラー信号の振幅値が不正確になり、対物レンズ駆動手段を駆動するための駆動信号を生成する手段における制御ゲインを正確に調整することができない問題がある。
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、外部振動が存在しても、制御対象の位置を高精度に制御することができるアクチュエータ駆動制御装置及びアクチュエータ駆動制御方法、並びに、前記アクチュエータ駆動制御装置を含む振動抑制制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係るアクチュエータ駆動制御装置は、可動支持された制御対象を変位させるアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動制御装置であって、前記制御対象の位置を示す信号を検出し、前記検出された信号に対応する制御対象位置信号を生成する信号検出部と、前記アクチュエータに駆動信号を供給して、前記アクチュエータを周期信号で駆動するアクチュエータ駆動部と、前記アクチュエータ駆動部を制御する中央制御部と、を有し、前記中央制御部は、前記アクチュエータを駆動しない状態で前記制御対象位置信号の少なくとも1周期分の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第1の成分を取得し、前記アクチュエータを予め決められた前記周期信号で駆動した状態で前記制御対象位置信号の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第2の成分を取得し、前記第2の成分から前記第1の成分を減算することによって、前記制御対象位置信号の第3の成分を取得し、前記第3の成分の振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、前記アクチュエータ駆動部が供給する前記駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整することを特徴とする。
また、本発明に係るアクチュエータ駆動制御方法は、可動支持された前記制御対象の位置を示す信号を検出し、前記検出された信号に対応する制御対象位置信号を生成する信号検出部と、前記制御対象を変位させるアクチュエータに駆動信号を供給して、前記アクチュエータを周期信号で駆動するアクチュエータ駆動部と、前記アクチュエータ駆動部を制御する中央制御部とを有するアクチュエータ駆動制御装置における、アクチュエータ駆動制御方法であって、前記アクチュエータを駆動しない状態で前記制御対象位置信号の少なくとも1周期分の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第1の成分を取得するステップと、前記アクチュエータを予め決められた前記周期信号で駆動した状態で前記制御対象位置信号の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第2の成分を取得するステップと、前記第2の成分から前記第1の成分を減算することによって、前記制御対象位置信号の第3の成分を取得するステップと、前記第3の成分の振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、前記アクチュエータ駆動部が供給する前記駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整するステップとを有することを特徴とする。
また、本発明に係る振動抑制制御装置は、可動支持された制御対象と、前記制御対象を変位させるアクチュエータと、前記制御対象の位置を示す信号を検出し、前記検出された信号に対応する制御対象位置信号を生成する信号検出部と、前記アクチュエータに駆動信号を供給して、前記アクチュエータを周期信号で駆動するアクチュエータ駆動部と、前記アクチュエータ駆動部を制御する中央制御部と、を有し、前記中央制御部は、前記アクチュエータを駆動しない状態で前記制御対象位置信号の少なくとも1周期分の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第1の成分を取得し、前記アクチュエータを予め決められた前記周期信号で駆動した状態で前記制御対象位置信号の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第2の成分を取得し、前記第2の成分から前記第1の成分を減算することによって、前記制御対象位置信号の第3の成分を取得し、前記第3の成分の振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、前記アクチュエータ駆動部が供給する前記駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整することを特徴とする。
本発明においては、アクチュエータを駆動しない状態で制御対象位置信号の1周期分の電圧値を計測することによって検出される制御対象位置信号から第1の成分(振動成分)を取得し、アクチュエータを予め決められた周期信号で駆動した状態で制御対象位置信号の電圧値を計測することによって検出される第2の成分(駆動成分に振動成分が加算された成分)を取得し、第2の成分から第1の成分を減算することによって第3の成分(アクチュエータ駆動に起因する駆動成分)を取得し、第3の成分の振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、アクチュエータの駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整する。このように、本発明においては、制御対象位置信号の第1の成分を除外し、予め決められた周期信号で駆動したアクチュエータの駆動に起因する第3の成分に基づいて、アクチュエータ駆動部が供給する駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整することができる。よって、本発明によれば、アクチュエータは、外部振動が存在している場合であっても、制御対象の位置を高精度に制御することができる。
本発明の実施の形態1に係る振動抑制制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。 (a)及び(b)は、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置の動作(アクチュエータ駆動制御方法)を概念的に示す図である。 実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置の動作(アクチュエータ駆動制御方法)を示すフローチャートである。 (a)から(c)は、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置における、アクチュエータを駆動しない状態における制御対象位置信号の第1の成分、アクチュエータを予め決められた周期信号で駆動した状態における制御対象位置信号の第2の成分、及び第2の成分から第1の成分を減算することで得られた第3の成分の波形の一例を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る振動抑制制御装置である光ディスク装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。 (a)及び(b)は、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置の動作(アクチュエータ駆動制御方法)を概念的に示す図である。 実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置の動作(アクチュエータ駆動制御方法)を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態3に係る振動抑制制御装置である磁気ディスク装置の構成を概略的に示すブロック図である。 従来のアクチュエータ駆動制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る振動抑制制御装置10の構成を概略的に示すブロック図である。図1に示されるように、実施の形態1に係る振動抑制制御装置10は、試料SAに向かい合う位置に配置された制御対象20と、制御対象20の位置を制御するアクチュエータ(駆動手段)30と、アクチュエータ30を駆動するアクチュエータ駆動制御装置(駆動制御手段)70とを有する。制御対象20は振動抑制制御装置10の本体に移動可能に支持されている。アクチュエータ30は、例えば、共振周波数で駆動することにより高効率な動作を実現する共振型アクチュエータである。アクチュエータ30は、可動支持された制御対象20を変位させることによって、試料SAと制御対象20との相対的位置関係を調整する。アクチュエータ駆動制御装置70は、信号検出部40と、アクチュエータ駆動部50と、中央制御部60とを有する。図1における中央制御部60は情報を記憶する記憶部61を有する。ただし、記憶部61は、中央制御部60の外部に設けられてもよい。アクチュエータ駆動制御装置70は、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御方法を実施することができる装置である。
制御対象20は、試料SA上を3次元で走査するための装置又は部材であり、振動抑制制御装置10に可動支持されている。ここで、走査とは、移動(変位)しながら試料SAの所望の位置(被検出位置)の状態を検出又はこの位置に記録されている情報を検出することを言う。試料SAは、例えば、薄板状の形状を持つ。また、3次元とは、試料SAの被検出位置を含む被検出面(図1における試料SAの下面)に平行なx軸方向及びy軸方向(すなわち、xy直交座標系で表現可能なxy平面)と、試料SAの被検出面に垂直なz軸方向(すなわち、xy直交座標系で表現可能なxy平面に直交する方向)とからなる。制御対象20が光ピックアップ(光ヘッド)の対物レンズである場合には、光ピックアップは、試料SAに光ビームを照射し、この光ビームの試料SAからの反射光(光信号)を受光し、受光した反射光に応じた電気信号を生成し、生成された電気信号を信号検出部40に供給する。なお、制御対象20が光ピックアップである場合の詳細は、実施の形態2において説明される。
アクチュエータ30は、試料SA上を3次元で走査する制御対象20の位置を、試料SAと制御対象20との間の相対的位置関係に応じて変化させる。
信号検出部40は、制御対象20から出力された電気信号を受け取り、この電気信号を用いて、試料SAと制御対象20との間の相対的位置関係を示す検出信号(制御対象位置信号を含む)を生成する。アクチュエータ駆動部50は、中央制御部60からの制御信号に応じた指令(駆動信号)をアクチュエータ30に与えて、アクチュエータ30を駆動する。中央制御部60は、アクチュエータ駆動部50に対し、アクチュエータ30を駆動するための制御信号を出力する。中央制御部60は、信号検出部40から出力された検出信号を処理して、演算及び信号振幅値の計測を行う。信号検出部40、アクチュエータ駆動部50、及び中央制御部60は、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70を構成する。なお、振動抑制制御装置10の構成は、図1の例に限定されない。また、アクチュエータ駆動制御装置70の構成は、図1の例に限定されない。
実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70においては、中央制御部60は、アクチュエータ30を駆動しない状態で、信号検出部40が生成する制御対象位置信号の少なくとも1周期分の電圧値を計測することによって、制御対象位置信号から第1の成分(振動成分)Exを取得する。第1の成分Exは、外部振動に起因して発生する制御対象位置信号の成分である。また、中央制御部60は、アクチュエータ30を予め決められた周期信号で駆動した状態で、信号検出部40が生成する制御対象位置信号の電圧値を計測することによって、制御対象位置信号の第2の成分を取得する。第2の成分は、周期信号によるアクチュエータ駆動に起因して発生した制御対象位置信号の成分(駆動成分)Drに、第1の成分Exが加算された成分(Dr+Ex)である。中央制御部60は、第2の成分(Dr+Ex)から第1の成分Exを減算することによって、第3の成分(駆動成分)Drを取得する。第3の成分Drは、制御対象位置信号の内の周期信号によるアクチュエータ駆動に起因して発生した制御対象位置信号の成分である。中央制御部60は、駆動成分(第3の成分)Drの振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、アクチュエータ駆動部50が供給する駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整する。制御ゲインは、制御対象の位置を制御するアクチュエータ30を駆動するための駆動信号を生成する手段におけるゲインである。
図2は、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70の構成を概略的に示すブロック図である。図2に示されるように、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70の信号検出部40は、制御対象位置信号生成部41を有する。また、アクチュエータ駆動部50は、駆動信号生成部51と、スイッチ52と、駆動アンプ53とを有する。中央制御部60は、記憶部61と、周波数選定部62と、周波数抽出部63とを有する。
制御対象位置信号生成部41は、制御対象20からの電気信号を受け取り、制御対象20の位置を示す制御対象位置信号を生成する。中央制御部60は、制御対象位置信号生成部41で生成された制御対象位置信号を受け取り、この制御対象位置信号を用いて、演算及び信号振幅値の計測を行う。
駆動信号生成部51は、アクチュエータ30を駆動するための駆動信号を生成する。この信号は、周期信号である。この周期信号は、例えば、sin波又はcos波のような単一周波数の信号であるが、これらに限定されない。
スイッチ52は、駆動アンプ53に供給する駆動信号Dを、振幅値“ゼロ”の信号(接点52A)、又は、駆動信号生成部51で生成された駆動信号D(接点52B)のいずれかに切り替える駆動信号切り替え部である。実施の形態1において、接点52Aには、振幅値Vppが“ゼロ”、且つ、電位0[V]の信号が供給される。言い換えれば、設定52Aには、Vpp=0、且つ、直流成分がゼロの信号が供給される。例えば、接点52Aには、何も信号が入力されない。スイッチ52は、中央制御部60からの制御信号A1によって制御され、振幅値“ゼロ”の信号を駆動アンプ53に供給するときには、接点52Aを選択し、又は、駆動信号生成部51からの駆動信号Dを駆動アンプ53に供給するときには、接点52Bを選択する。なお、図2において、スイッチ52は、接点52A又は接点52Bのいずれか一方を選択する切換えスイッチであるが、スイッチ52は、1つの接点52Bのみを有するオンオフ式のスイッチであってもよい。
次に、スイッチ52の切り替えタイミングについて説明する。外部振動に起因する制御対象位置信号の振動成分(第1の成分)Exを取得するときには、スイッチ52は、接点52Aを選択する。このとき、駆動アンプ53に供給される駆動信号Dは、振幅値Vpp“ゼロ”の信号である。一方、駆動信号Dによるアクチュエータ駆動に起因する制御対象位置信号の駆動成分(第3の成分)Drと外部信号に起因する制御対象位置信号の振動成分(第1の成分)Exの合計の成分(第2の成分)(Dr+Ex)を取得するときには、スイッチ52は、接点52Bを選択する。このとき、駆動アンプ53に供給される駆動信号Dは、駆動信号生成部51で生成された駆動信号Dである。
駆動アンプ53は、スイッチ52を介して入力された駆動信号Dの電圧値を増幅する。駆動アンプ53は、駆動信号生成部51からの駆動信号Dの電圧値を増幅することによって、駆動信号Dのダイナミックレンジを増加させる。なお、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70の構成は、図2の構成に限定されない。
図3(a)及び(b)は、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70の動作(アクチュエータ駆動制御方法)を概念的に示す図である。図3(a)及び(b)において、制御対象20、アクチュエータ30、制御対象位置信号生成部41、及び駆動アンプ53は、それぞれ図1及び図2の制御対象20、アクチュエータ30、制御対象位置信号生成部41、及び駆動アンプ53に対応している。
図3(a)において、制御対象位置信号生成部41は、制御対象20の共振、すなわち、外部振動に起因する制御対象の振動(固有振動)を検出し、制御対象位置信号として出力する。このとき、中央制御部60は、振動成分(第1の成分)Exの少なくとも1周期分の信号を取得する。この信号の取得は、例えば、1周期を24分割し、各分割点における24個の信号の電圧値を取得することによって行われる。ただし、信号の取得の方法は、これに限定されない。取得する信号は、少なくとも振動成分(第1の成分)Exの1周期分の信号を取得できればよく、振幅値の上限値と下限値を取得できる期間であれば1周期に限らない。例えば、振幅値の1周期を超える周期分の信号を取得して、取得した振幅値から上限値及び下限値を算出してもよい。これらの電圧値を、例えば、中央制御部60内の記憶部61に格納される。
次に、周期信号を駆動信号として駆動アンプ53に供給する。これにより、制御対象位置信号生成部41から出力される制御対象位置信号は、振動成分(第1の成分)Exと、駆動信号Dによるアクチュエータ駆動に起因する駆動成分Drを加算(合計)した成分(第2の成分)(Dr+Ex)となる。そこで、第2の成分(Dr+Ex)の電圧値から、外部振動に起因する制御対象位置信号の振動成分(第1の成分)Exの信号の電圧値を減算することで、アクチュエータ駆動に起因する振動成分である駆動成分(第3の成分)Drのみを取得することができる。中央制御部60は、駆動成分(第3の成分)Drの振幅値を取得し、予め決められた目標振幅値と比較する。中央制御部60は、駆動成分(第3の成分)Drの値が、目標振幅値に近づくように、駆動アンプ53のゲイン(振動抑制制御の制御ゲイン)を調整する。
図11に示す、比較例としての振動抑制制御装置においては、ゲイン特性は、アクチュエータ1の特性(具体的には検出感度、すなわち、単位電圧当たりの制御対象の移動量)、制御対象位置信号検出部3の検出ゲイン、及び駆動アンプ5の増幅率の3つの要因によって影響を受ける。これに対し、実施の形態1においては、図3(a)及び(b)に示すように、アクチュエータ駆動制御方法において、ばらつきが発生する上記3つのゲイン特性を一定にする。すなわち、実施の形態1においては、図11に示す例における振動抑制制御のシステム全体のゲイン特性を一定にすることができる。
図3(a)及び(b)における駆動成分Drの目標振幅値は、駆動信号Dの周波数と同じ周波数におけるアクチュエータの感度を基に決定するが、この感度は予め設計した基準値とする。これにより、振動抑制制御の性能を設計通りにすることができる。例えば、制御対象位置信号生成部41の検出ゲイン(単位長さの移動量(変位量)に対する電圧値)が1000[V/m]、駆動アンプの増幅率が5、アクチュエータの基準となる検出感度(単位電圧当たりの制御対象の移動量)の設計値が、ある周波数において0.002[m/V]とする。駆動信号Dの上記周波数での電圧値(ピーク電圧幅)が0.02[Vp−p]であるとする。このとき、駆動成分(第3の成分)Drの上記周波数における目標振幅値(目標ピーク電圧幅)は、
0.2[Vp−p]
=0.02[Vp−p]×5×0.002[m/V]×1000[V/m]
である。
また、駆動信号が周期信号である理由を以下に述べる。駆動信号Dが周期信号でない場合、駆動信号Dを印加すると、制御対象は不定の周波数(すなわち、一定ではない周波数)で振動する。周期信号でない駆動成分(Drに対応する成分)の振幅値を取得する際、駆動成分(Drに対応する成分)は種々の周波数成分を含むことになり、所望の振幅値を取得することができない。一方、駆動信号Dが周期信号である場合、駆動信号Dを印加すると、制御対象は特定の周波数(すなわち、一定の周波数)で振動する。周期信号である駆動成分(第3の成分)Drの振幅値を取得する際、駆動信号Dの周波数と同じ周波数成分を抽出することにより、所望の振幅値を取得することができる。
図4は、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70の動作(アクチュエータ駆動制御方法)の一例を示すフローチャートである。図4に示されるように、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70においては、アクチュエータ駆動制御が開始されると、スイッチ52は、接点52Aを選択して、振幅値“ゼロ”の信号を駆動アンプ53に供給する状態に切り替える(工程S1)。すなわち、アクチュエータ駆動制御装置70のアクチュエータ駆動部50は、スイッチ52の状態を切り替えて、振幅値“ゼロ”且つ直流成分ゼロの信号を出力する状態に移行する。
次に、中央制御部60は、図3(a)に示される振動成分(第1の成分)Exの電圧値を1周期分取得し、取得した電圧値を記憶部61に格納する(工程S2)。
次に、スイッチ52は、接点52Bを選択して、駆動信号Dを駆動アンプ53に供給する状態に切り替える(工程S3)。すなわち、アクチュエータ駆動制御装置70のアクチュエータ駆動部50は、スイッチ52の状態を切り替えて、駆動アンプ53で増幅された駆動信号Dを出力することができる駆動信号制御状態に移行する。
次に、アクチュエータ駆動部50は、駆動信号生成部51で生成された駆動信号Dをアクチュエータ30に印加する(工程S4)。
次に、中央制御部60は、所定時間だけウェイトを行う(工程S5)。これは、工程S4にて駆動信号Dを印加してから制御対象が所定の周波数で駆動するまでに、ある程度時間を要するためである。ウェイト時間の長さは、特に限定されない。
次に、中央制御部60は、制御対象位置信号から振動成分(第2の成分)(Dr+Ex)を取得する(工程S6)。次に、中央制御部60は、第2の成分(Dr+Ex)の電圧値から、工程S2で取得した振動成分(第1の成分)Exの電圧値を減算する(工程S7)。ただし、駆動信号がsin波やcos波のような単一周波数の信号であれば、振動成分(第1の成分)Exの電圧値を減算するだけでよいが、駆動信号Dが複数の周波数を持つ信号であれば、周波数選定部62が、複数の周波数から1つの周波数を選定し、減算した信号(図3(b)に示される駆動成分Dr)から、周波数選定部62で選定した周波数成分を抽出する必要がある。工程S6は、周波数抽出部63が、駆動成分Drから周波数選定部62で選定した周波数成分を抽出する処理を含む。なお。駆動信号Dが複数の周波数を持たない場合には、周波数選定部62及び周波数抽出部63を備える必要はない。抽出する方法は、特定の周波数をカットオフ周波数とするBPF(Band−Pass Filter)を用いる方法等がある。ただし、特定の周波数成分を抽出する方法は、この方法に限定されない。
中央制御部60は、前記減算した信号、すなわち、アクチュエータ駆動に起因する制御対象位置信号の振動成分(第3の成分)Drの振幅値を取得し、これを記憶部61に格納する(工程S7)。
次に、スイッチ52は、接点52Aを選択して振幅値“ゼロ”の信号を駆動アンプ53に供給する状態に切り替える(工程S8)。すなわち、アクチュエータ駆動制御装置70のアクチュエータ駆動部50は、スイッチ52の状態を切り替えて、振幅値“ゼロ”の信号を出力する状態に移行する。
次に、中央制御部60は、予め決められた目標振幅値を、工程S7にて取得した第3の成分Drの振幅値で除算し、この除算によって得られた値Kを格納する(工程S9)。すなわち、値Kは、次式で算出される。
K=(目標振幅値)/(取得したDrの振幅値)
次に、中央制御部60は、駆動アンプ53のゲイン(振動抑制制御の制御ゲイン)をK倍する(工程S10)。
なお、工程S8にてスイッチ52が接点52Aを選択する動作は、工程S7における減算した信号の振幅値取得よりも後であれば、どのタイミングで行ってもよい。また、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70(及び、後述する実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置130)によるアクチュエータ駆動制御方法は、図4(及び、後述する図9)のフローチャートの手順に限定されない。
図5(a)から(c)は、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御方法において、駆動信号を印加した場合の振動成分(第1の成分)Exと駆動成分(第3の成分)Drの波形を示す図である。図5(a)は、外部振動を80Hzのsin波とした場合の振動成分(第1の成分)Exの波形を示し、図5(c)は、駆動信号Dを200Hzのsin波とした場合の駆動成分(第3の成分)Drの波形を示し、図5(b)は、駆動成分Drと振動成分Exの合成波形(第2の成分)を示す。駆動信号Dを印加すると、図5(b)に示されるように、振動成分Exと駆動成分Drが加算された波形の信号(第2の成分)が出力される。加算された信号の振幅値を取得すると、振動成分(第1の成分)Exである80Hzの信号も含まれるため、所望の振幅値が取得できない。図5(b)に示される波形(第2の成分)から、図5(a)に示される振動成分(第1の成分)Exの波形を減算することで、図5(c)に示される駆動成分(第3の成分)Drが残り、所望の200Hzの信号振幅値を取得することができる。
以上に説明したように、実施の形態1に係るアクチュエータ駆動制御装置70及びアクチュエータ駆動制御方法、並びに、振動抑制制御装置80によれば、駆動信号Dを出力しないときの制御対象位置信号の振動成分(第1の成分)Exの電圧値を少なくとも1周期分取得し、駆動信号Dを印加したときの制御対象位置信号の第2の成分(Dr+Ex)から、振動成分(第1の成分)Exを減算して第3の成分Drを取得し、取得した第3の成分Drの振幅値を基に振動抑制制御の制御ゲインを調整するので、制御ゲインを精度よく調整することができる。
実施の形態2.
実施の形態1においては、一般的なアクチュエータ駆動制御装置70について説明したが、実施の形態2においては、制御対象を光ピックアップ内の対物レンズとする、光ディスク装置のアクチュエータ駆動制御装置130について説明する。
図6は、実施の形態2に係る振動抑制制御装置80の構成を概略的に示すブロック図である。図6に示されるように、実施の形態2に係る振動抑制制御装置80は、光ディスクODと、スピンドルモータ81と、スピンドル駆動部82と、スレッドモータ83と、スレッド駆動部84と、レーザ駆動部85と、光ピックアップ90と、信号検出部100と、アクチュエータ駆動部110と、中央制御部120とを有する。
光ディスクODは、再生のみを行うことができる再生専用型ディスク、再生と追加記録とを行うことができ、書き換えを行うことができない追記型ディスク、及び再生、追加記録及び書き換えを行うことができる書き換え型ディスクを含む。また、光ディスクODは、例えば、BD(Blu−ray Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、CD(Compact disc)などである。
スピンドルモータ81は、光ディスクODを回転させる。スピンドルモータ81の回転方式には、角速度一定のCAV(Constant Angular Velocity)方式と、線速度一定のCLV(Constant Linear Velocity)方式等がある。スピンドル駆動部82は、スピンドルモータ81を駆動する。スレッドモータ83は、光ピックアップ90を光ディスクODのトラッキング方向(半径方向、X軸方向)に移動させる。スレッド駆動部84は、スレッドモータ83を駆動する。レーザ駆動部85は、レーザ光源92を駆動する。
光ピックアップ90は、レーザ光源92と、このレーザ光源92からのレーザ光を反射させるビームスプリッタ93と、このビームスプリッタ93で反射したレーザ光を光ディスクODの情報記録面上に集光させる対物レンズ94と、光ディスクODで反射し、対物レンズ94及びビームスプリッタ93を透過した反射光を受光して電気信号に変換する受光素子を有する光検出部95と、これらの構成92〜95を収容するレンズユニット91と、レンズユニット91内に対物レンズ94を移動可能に支持する弾性支持部材と、この弾性支持部材の弾性力に抗して対物レンズ94をトラッキング方向及びフォーカシング方向(Z軸方向)に移動させるアクチュエータ96とを有する。
信号検出部100は、光検出部95からの電気信号を入力し、生成された信号を出力する。アクチュエータ駆動部110は、中央制御部120からの指令に応じて、アクチュエータ96を駆動する。中央制御部120は、アクチュエータ駆動部110に対し、アクチュエータ96を駆動するための指令を出す。また、信号検出部100から出力された信号を処理し、演算や信号振幅値の計測を行う。
信号検出部100、アクチュエータ駆動部110、中央制御部120は、本発明の実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置(すなわち、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御方法を実施することができる装置)130を構成する。なお、アクチュエータ駆動制御装置130は、図6の例に限定されない。
図7は、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置(すなわち、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御方法を実施することができる装置)130の構成を概略的に示すブロック図である。図7に示されるように、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置130は、信号検出部100と、アクチュエータ駆動部110と、中央制御部120とを有する。
信号検出部100は、レンズエラー信号生成部101と、光ディスク回転角検出部102とを有する。また、アクチュエータ駆動部110は、駆動信号生成部111と、スイッチ112と、駆動アンプ113とを有する。
レンズエラー信号生成部101は、対物レンズ94からの電気信号を入力し、その位置を検出するための信号を生成する。この信号は、中央制御部120に入力され、演算や信号振幅値の計測が行われる。中央制御部120は、記憶部121と、周波数選定部122と、周波数抽出部123とを有する。記憶部121は、中央制御部120の外部に備えられてもよい。
光ディスク回転角検出部102は、スピンドルモータ81の回転角を検出する。
駆動信号生成部111は、アクチュエータ96を駆動するための信号を生成する。この信号は、sin波やcos波のような単一周波数が挙げられるが、これらに限定されない。ただし、アクチュエータ96を駆動するための信号は、周期信号である。この理由は、実施の形態1において、図3(a)及び(b)を用いて説明した理由と同じである。
スイッチ112は、駆動アンプ113に供給する駆動信号Dを、振幅値“ゼロ”の信号(接点112A)、又は駆動信号生成部111で生成された駆動信号D(接点112B)のいずれかに切り替える駆動信号切り替え部である。スイッチ112は、振幅値“ゼロ”の信号を駆動アンプ113に供給するときには、接点112Aを選択し、又は、駆動信号生成部111からの駆動信号Dを駆動アンプ113に供給するときには、接点112Bを選択する。スイッチ112の切り替えタイミングは、実施の形態1において、図2を用いて説明したタイミングと同じである。
駆動アンプ113は、スイッチ112を介して入力された信号の電圧値を増幅する。駆動アンプ113は、駆動信号生成部111からの信号の電圧値を増幅させることによって、ダイナミックレンジを増加させる。
なお、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置130の構成は、図7の構成に限定されない。
図8(a)及び(b)は、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置130の動作(アクチュエータ駆動制御方法)を概念的に示す図である。図8(a)及び(b)において、対物レンズ94、アクチュエータ96、レンズエラー信号生成部101、駆動アンプ113は、それぞれ図6及び図7の対物レンズ94、アクチュエータ96、レンズエラー信号生成部101、駆動アンプ113に対応する。図8(a)及び(b)のアクチュエータ駆動制御方法は、実施の形態1において、図3(a)及び(b)を用いて説明したものと同様である。ただし、図8(a)における振動成分(第1の成分)Ex2の取得方法、及び図8(b)における振動成分(第1の成分)Ex2の減算方法が、図3(a)及び(b)の場合とは異なる。具体的には、図8(a)における振動成分(第1の成分)Ex2の電圧値を、図7における光ディスク回転角検出部102で検出される複数の回転角と対応させて取得する。すなわち、各々の光ディスク回転角における振動成分(第1の成分)Ex2の電圧値を取得する。また、図8(b)における振動成分(第1の成分)Ex2の減算では、現在の光ディスク回転角を検出し、それに対応する振動成分(第1の成分)Ex2の電圧値を、レンズエラー信号の電圧値(駆動成分Dr2と振動成分Ex2の合計値である第2の成分Dr2+Ex2)から第1の成分Ex2を減算する。なお、レンズエラー信号の生成方法としては、例えば、プッシュプル法、DPP(Differential Push−Pull)法又はDPD(Differential Phase Detection)法等の公知の方法を用いることができる。
対物レンズ94は、アクチュエータ96に印加する駆動電圧によってレンズシフトする。駆動電圧とレンズシフト量(対物レンズの移動量)との関係は、レンズシフト量がある範囲(線形領域)内であれば線形となるが、前記ある範囲を超える領域(非線形領域)では非線形となる。非線形領域で、アクチュエータ96に駆動電圧を印加すると、印加する駆動電圧と、振動の内の駆動成分Drの振幅値との関係が非線形となるため、振動の内の駆動成分Drの振幅値が、駆動信号に対応しない誤った情報となる。よって、制御ゲインの取得の際には、レンズシフト量の線形領域で、駆動電圧を印加することが望ましい。
図9は、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置130によるアクチュエータ駆動制御方法の一例を示すフローチャートである。図9における工程S11からS20は、図4における工程S1からS10と同様であるが、図9の工程S12及び工程S16が図4に示される工程S2及び工程S6と異なる。
実施の形態2においては、制御対象位置信号であるレンズエラー信号の振動成分(第1の成分)Ex2を1周期分取得する工程(工程S12)では、光ディスクを回転させながら、図7における光ディスク回転角検出部102で検出される複数の回転角と対応させて、電圧値を取得する。また、レンズエラー信号から取得された振動成分(第2の成分)(Dr2+Ex2)から振動成分(第1の成分)Ex2を減算する工程(工程S16)では、現在の光ディスク回転角を検出し、それに対応する振動成分(第1の成分)Ex2の電圧値をレンズエラー信号の電圧値(第2の成分)から減算する。実施の形態2において、上記以外の点は、実施の形態1の場合と同様である。
以上に説明したように、実施の形態2に係るアクチュエータ駆動制御装置130及びアクチュエータ駆動制御方法、並びに、振動抑制制御装置80によれば、駆動信号Dを出力しないときの制御対象位置信号の振動成分(第1の成分)Ex2の電圧値を少なくとも1周期分取得し、駆動信号Dを印加したときの制御対象位置信号の第2の成分(Dr2+Ex2)から、振動成分(第1の成分)Ex2を減算(同じ光ディスク回転角の値を用いる)、減算によって得られた制御対象位置信号の振幅値(第2の成分)Dr2を取得し、取得した振幅値を基に振動抑制制御の制御ゲインを調整するので、制御ゲインを精度よく調整することができる。
実施の形態3.
上記実施の形態1及び2においては、制御対象が光ピックアップ内の対物レンズである場合を説明したが、実施の形態3においては、制御対象が磁気ディスク装置の磁気ヘッドである場合を説明する。実施の形態3における磁気ディスク装置は、振動抑制制御を行う振動抑制制御装置の一例であり、例えば、ハードディスク装置(HDD)である。
図10は、本発明の実施の形態3に係る振動抑制制御装置310である磁気ディスク装置の構成を概略的に示すブロック図である。図10に示されるように、実施の形態3に係る振動抑制制御装置310は、試料SAとしての磁気ディスクに向き合う位置に配置された制御対象320と、制御対象320の位置を制御するアクチュエータ(駆動手段)330と、アクチュエータ330を駆動するアクチュエータ駆動制御装置(駆動制御手段)370とを有する。アクチュエータ駆動制御装置370は、信号検出部340と、アクチュエータ駆動部350と、中央制御部360とを有する。図10における中央制御部360は情報を記憶する記憶部361を有する。ただし、記憶部361は、中央制御部360の外部に設けられてもよい。また、中央制御部360は、図2に示される中央制御部60と同様に、周波数選定部62及び周波数抽出部63と同様の構成を備えてもよい。また、アクチュエータ駆動制御装置370は、実施の形態3に係るアクチュエータ駆動制御方法を実施することができる装置である。
実施の形態3において、制御対象320は、磁化パターン検出部を有する。アクチュエータ330及びアクチュエータ駆動部350は、磁化パターン検出部を支持するアームと、アームを移動させるアーム駆動部とを有する。また、振動抑制制御装置310は、試料SAとしての磁気ディスクを回転させるスピンドルモータ381と、スピンドルモータ381を駆動するスピンドル駆動部382とを有する。
信号検出部340は、磁気ヘッド位置信号生成部341と、磁気ディスク回転角検出部342とを有する。磁気ヘッド位置信号生成部342と、磁気ディスク回転角検出部342とは、それぞれ、図7におけるレンズエラー信号生成部101と、光ディスク回転角検出部102とに相当する機能を持つ。また、アクチュエータ駆動部350は、駆動信号生成部と、スイッチと、駆動アンプとを有する。アクチュエータ駆動部350の駆動信号生成部と、スイッチと、駆動アンプとは、それぞれ、図7における駆動信号生成部111と、スイッチ112と、駆動アンプ113とに相当する構成及び機能を有する。
また、実施の形態3におけるアクチュエータ駆動制御方法は、実施の形態2において図8(a)及び(b)を用いて説明したものと同様の工程を有する。ただし、図8(a)及び(b)におけるレンズエラー信号生成部101は、実施の形態3においては磁気ヘッド位置信号生成部342となり、図8(a)及び(b)における対物レンズは、実施の形態3においては磁気ヘッドとなる。
さらに、実施の形態3におけるアクチュエータ駆動制御装置370によるアクチュエータ駆動制御方法を示すフローチャートは、実施の形態2において図9を用いて説明したものと同様である。ただし、工程S16のレンズエラー信号から振動成分Ex2を減算する工程は、磁気ヘッド位置信号から振動成分を減算する工程となる。実施の形態3において、上記以外の点は、実施の形態2の場合と同様である。
以上に説明したように、実施の形態3に係るアクチュエータ駆動制御装置370及びアクチュエータ駆動制御方法、並びに、振動抑制制御装置310によれば、駆動信号Dを出力しないときの制御対象位置信号の内の振動成分(第1の成分)の電圧値を少なくとも1周期分取得し、駆動信号を印加したときの制御対象位置信号(第2の成分)から、振動成分(第1の成分)を減算(同じ光ディスク回転角の値を用いる)、減算によって得られた信号の振幅値(第2の成分)を取得し、取得した振幅値を基に振動抑制制御の制御ゲインを調整するので、制御ゲインを精度よく調整することができる。
変形例.
以上で説明した実施の形態1から3に係るアクチュエータ駆動制御装置及びアクチュエータ駆動制御方法は、電子回路などのハードウェア資源のみにより実現されてもよいし、又は、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現されてもよい。ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現される場合には、アクチュエータ駆動制御装置及びアクチュエータ駆動制御方法は、例えば、コンピュータプログラムがコンピュータにより実行されることによって実現され、より具体的には、ROM(Read Only Memory)等の記録媒体に記録されたコンピュータプログラムが主記憶装置に読み出されて中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)により実行されることによって実現される。コンピュータプログラムは、光ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の通信回線を介して提供されてもよい。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施することができる。
本発明に係るアクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置は、アクチュエータを用いて制御対象の位置(特に、試料と制御対象との間の相対的位置)を制御する装置であれば、光ディスク装置及び磁気ディスク装置以外の各種の装置、例えば、アクチュエータによる精密な位置制御を行う制御対象を有するロボットなどの生産設備、又は、アクチュエータによる精密な位置制御を行う制御対象を有する自動車、船舶、航空機などの輸送機器のような各種の装置、に適用可能である。
10,80,310 振動抑制制御装置、 20 制御対象、 30 アクチュエータ、 40 信号検出部、 41 制御対象位置信号生成部、 50 アクチュエータ駆動部、 51 駆動信号生成部、 52 スイッチ、 53 駆動アンプ、 60 中央制御部、 70,130,370 アクチュエータ駆動制御装置、 81 スピンドルモータ、 82 スピンドル駆動部、 83 スレッドモータ、 84 スレッド駆動部、 85 レーザ駆動部、 90 光ピックアップ、 91 レンズユニット、 92 レーザ光源、 93 ビームスプリッタ、 94 対物レンズ、 95 光検出部、 96 アクチュエータ、 100 信号検出部、 101 レンズエラー信号生成部、 102 光ディスク回転角検出部、 110 アクチュエータ駆動部、 111 駆動信号生成部、 112 スイッチ、 113 駆動アンプ、 120 中央制御部、 320 制御対象(磁気ヘッド)、 330 アクチュエータ、 340 信号検出部、 350 アクチュエータ駆動部、 360 中央制御部、 SA 試料、 OD 光ディスク。

Claims (21)

  1. 可動支持された制御対象を変位させるアクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動制御装置であって、
    前記制御対象の位置を示す信号を検出し、前記検出された信号に対応する制御対象位置信号を生成する信号検出部と、
    前記アクチュエータに駆動信号を供給して、前記アクチュエータを周期信号で駆動するアクチュエータ駆動部と、
    前記アクチュエータ駆動部を制御する中央制御部と、
    を有し、
    前記中央制御部は、
    前記アクチュエータを駆動しない状態で前記制御対象位置信号の少なくとも1周期分の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第1の成分を取得し、
    前記アクチュエータを予め決められた前記周期信号で駆動した状態で前記制御対象位置信号の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第2の成分を取得し、
    前記第2の成分から前記第1の成分を減算することによって、前記制御対象位置信号の第3の成分を取得し、
    前記第3の成分の振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、前記アクチュエータ駆動部が供給する前記駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整する
    ことを特徴とするアクチュエータ駆動制御装置。
  2. 前記中央制御部は、
    前記周期信号として、予め決められた複数の周波数から選択された周波数の信号を選定する周波数選定部と、
    前記信号検出部で検出される制御対象位置信号から、前記周波数選定部で選定され周波数の信号と同じ周波数成分の信号を抽出する信号抽出部と、
    を有し、
    前記第1の成分の取得及び前記第2の成分の取得は、前記抽出された前記制御対象位置信号に基づいて行われる
    ことを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ駆動制御装置。
  3. 前記目標振幅値は、前記周波数選定部で選定した周波数における前記アクチュエータの感度である、単位電圧当たりの制御対象の移動量を基に決定され、
    前記アクチュエータの感度は、予め決められた基準値である
    ことを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ駆動制御装置。
  4. 前記制御対象は、光ディスク上を走査する光ピックアップに備えられた対物レンズであり、
    前記アクチュエータは、前記対物レンズを移動させる対物レンズアクチュエータである
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動制御装置。
  5. 前記信号検出部は、前記光ディスクの回転角を検出する回転角検出部を有し、
    複数の前記回転角に対応する前記制御対象位置信号の内の前記第1の成分の電圧値を取得し、
    現在の前記回転角に対応する前記制御対象位置信号の内の前記第2の成分の電圧値を取得し、前記第2の成分の電圧値から前記第1の成分の電圧値を減算することで、前記制御対象の駆動成分である前記第3の成分を取得する
    ことを特徴とする請求項4に記載のアクチュエータ駆動制御装置。
  6. 前記中央制御部は、前記周期信号の電圧値と前記制御対象のシフト量の関係が線形となる範囲内で、前記周期信号の電圧値を決定することを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ駆動制御装置。
  7. 前記制御対象は、磁気ディスク上を走査する磁気ヘッドであり、
    前記アクチュエータは、前記磁気ヘッドを移動可能に支持する磁気ヘッド駆動装置である
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動制御装置。
  8. 可動支持された前記制御対象の位置を示す信号を検出し、前記検出された信号に対応する制御対象位置信号を生成する信号検出部と、前記制御対象を変位させるアクチュエータに駆動信号を供給して、前記アクチュエータを周期信号で駆動するアクチュエータ駆動部と、前記アクチュエータ駆動部を制御する中央制御部とを有するアクチュエータ駆動制御装置における、アクチュエータ駆動制御方法であって、
    前記アクチュエータを駆動しない状態で前記制御対象位置信号の少なくとも1周期分の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第1の成分を取得するステップと、
    前記アクチュエータを予め決められた前記周期信号で駆動した状態で前記制御対象位置信号の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第2の成分を取得するステップと、
    前記第2の成分から前記第1の成分を減算することによって、前記制御対象位置信号の第3の成分を取得するステップと、
    前記第3の成分の振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、前記アクチュエータ駆動部が供給する前記駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整するステップと
    を有することを特徴とするアクチュエータ駆動制御方法。
  9. 前記中央制御部は、
    前記周期信号として、予め決められた複数の周波数から選択された周波数の信号を選定し、
    前記信号検出部で検出される制御対象位置信号から、前記選定された周波数の信号と同じ周波数成分の信号を抽出し、
    前記第1の成分の取得及び前記第2の成分の取得は、前記抽出された前記制御対象位置信号に基づいて行われる
    ことを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータ駆動制御方法。
  10. 前記目標振幅値は、前記選定された周波数における前記アクチュエータの感度である、単位電圧当たりの制御対象の移動量を基に決定され、
    前記アクチュエータの感度は、予め決められた基準値である
    ことを特徴とする請求項9に記載のアクチュエータ駆動制御方法。
  11. 前記制御対象は、光ディスク上を走査する光ピックアップに備えられた対物レンズであり、
    前記アクチュエータは、前記対物レンズを移動させる対物レンズアクチュエータである
    ことを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動制御方法。
  12. 前記信号検出部は、前記光ディスクの回転角を検出する回転角検出部を有し、
    複数の前記回転角に対応する前記制御対象位置信号の内の前記第1の成分の電圧値を取得し、
    現在の前記回転角に対応する前記制御対象位置信号の内の前記第2の成分の電圧値を取得し、前記第2の成分の電圧値から前記第1の成分の電圧値を減算することで、前記制御対象の駆動成分である前記第3の成分を取得する
    ことを特徴とする請求項11に記載のアクチュエータ駆動制御方法。
  13. 前記中央制御部は、前記周期信号の電圧値と前記制御対象のシフト量の関係が線形となる範囲内で、前記周期信号の電圧値を決定することを特徴とする請求項12に記載のアクチュエータ駆動制御方法。
  14. 前記制御対象は、磁気ディスク上を走査する磁気ヘッドであり、
    前記アクチュエータは、前記磁気ヘッドを移動可能に支持する磁気ヘッド駆動装置である
    ことを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載のアクチュエータ駆動制御方法。
  15. 可動支持された制御対象と、
    前記制御対象を変位させるアクチュエータと、
    前記制御対象の位置を示す信号を検出し、前記検出された信号に対応する制御対象位置信号を生成する信号検出部と、
    前記アクチュエータに駆動信号を供給して、前記アクチュエータを周期信号で駆動するアクチュエータ駆動部と、
    前記アクチュエータ駆動部を制御する中央制御部と、
    を有し、
    前記中央制御部は、
    前記アクチュエータを駆動しない状態で前記制御対象位置信号の少なくとも1周期分の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第1の成分を取得し、
    前記アクチュエータを予め決められた前記周期信号で駆動した状態で前記制御対象位置信号の電圧値を計測することによって、前記制御対象位置信号の第2の成分を取得し、
    前記第2の成分から前記第1の成分を減算することによって、前記制御対象位置信号の第3の成分を取得し、
    前記第3の成分の振幅値と予め決められた目標振幅値との比較の結果に基づいて、前記アクチュエータ駆動部が供給する前記駆動信号の大きさを調整するための制御ゲインを調整する
    ことを特徴とする振動抑制制御装置。
  16. 前記中央制御部は、
    前記周期信号として、予め決められた複数の周波数から選択された周波数の信号を選定する周波数選定部と、
    前記信号検出部で検出される制御対象位置信号から、前記周波数選定部で選定され周波数の信号と同じ周波数成分の信号を抽出する信号抽出部と、
    を有し、
    前記第1の成分の取得及び前記第2の成分の取得は、前記抽出された前記制御対象位置信号に基づいて行われる
    ことを特徴とする請求項15に記載の振動抑制制御装置。
  17. 前記目標振幅値は、前記周波数選定部で選定した周波数における前記アクチュエータの感度である、単位電圧当たりの制御対象の移動量を基に決定され、
    前記アクチュエータの感度は、予め決められた基準値である
    ことを特徴とする請求項16に記載の振動抑制制御装置。
  18. 前記制御対象は、光ディスク上を走査する光ピックアップに備えられた対物レンズであり、
    前記アクチュエータは、前記対物レンズを移動させる対物レンズアクチュエータである
    ことを特徴とする請求項15から17のいずれか1項に記載の振動抑制制御装置。
  19. 前記信号検出部は、前記光ディスクの回転角を検出する回転角検出部を有し、
    複数の前記回転角に対応する前記制御対象位置信号の内の前記第1の成分の電圧値を取得し、
    現在の前記回転角に対応する前記制御対象位置信号の内の前記第2の成分の電圧値を取得し、前記第2の成分の電圧値から前記第1の成分の電圧値を減算することで、前記制御対象の駆動成分である前記第3の成分を取得する
    ことを特徴とする請求項18に記載の振動抑制制御装置。
  20. 前記中央制御部は、前記周期信号の電圧値と前記制御対象のシフト量の関係が線形となる範囲内で、前記周期信号の電圧値を決定することを特徴とする請求項19に記載の振動抑制制御装置。
  21. 前記制御対象は、磁気ディスク上を走査する磁気ヘッドであり、
    前記アクチュエータは、前記磁気ヘッドを移動可能に支持する磁気ヘッド駆動装置である
    ことを特徴とする請求項15から17のいずれか1項に記載の振動抑制制御装置。
JP2013216187A 2013-10-17 2013-10-17 アクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置 Pending JP2016212929A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013216187A JP2016212929A (ja) 2013-10-17 2013-10-17 アクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置
PCT/JP2014/067903 WO2015056470A1 (ja) 2013-10-17 2014-07-04 アクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013216187A JP2016212929A (ja) 2013-10-17 2013-10-17 アクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016212929A true JP2016212929A (ja) 2016-12-15

Family

ID=52827923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013216187A Pending JP2016212929A (ja) 2013-10-17 2013-10-17 アクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2016212929A (ja)
WO (1) WO2015056470A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7108451B2 (ja) 2017-04-13 2022-07-28 旭化成エレクトロニクス株式会社 駆動制御装置、デバイス、光学モジュール、駆動制御方法、およびプログラム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62105440A (ja) * 1985-11-01 1987-05-15 Olympus Optical Co Ltd 振動型ステ−ジ装置
JP3289929B2 (ja) * 1991-11-05 2002-06-10 キヤノン株式会社 走査機構及びこれを用いた走査型顕微鏡及び記録再生装置
JPH09131331A (ja) * 1995-11-09 1997-05-20 Noryoku Kaihatsu Kenkyusho:Kk 脳波分析表示装置
JP3452443B2 (ja) * 1996-03-25 2003-09-29 三菱電機株式会社 騒音下音声認識装置及び騒音下音声認識方法
JP3633095B2 (ja) * 1996-04-22 2005-03-30 富士通株式会社 光学的記憶装置
JPH11213585A (ja) * 1998-01-26 1999-08-06 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置及びその解析装置
JP2000057598A (ja) * 1998-08-07 2000-02-25 Sony Corp 2軸アクチュエータ及びこれを用いた光学装置
JP2006146981A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Sony Corp 光学ピックアップ及び光ディスク装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015056470A1 (ja) 2015-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5747129B2 (ja) ステージ装置および試料観察装置
JP2003123294A (ja) ディスク種類判別装置及び方法
WO2015056470A1 (ja) アクチュエータ駆動制御装置、アクチュエータ駆動制御方法、及び振動抑制制御装置
JP5314884B2 (ja) 光ディスクドライブ装置
JP5762657B2 (ja) トラッキング制御装置、トラッキング制御方法、及び光ディスク装置
WO2016067741A1 (ja) サーボ制御装置及びサーボ制御方法
WO2017183575A1 (ja) 光ピックアップ制御装置、及び光ピックアップ制御方法
JP4133714B2 (ja) トラックジャンプ制御装置およびトラックジャンプ制御方法
JP4191628B2 (ja) 光ディスクの検査装置
US20040208094A1 (en) Exposure apparatus for optical disc
JP4496536B2 (ja) 光記録媒体の記録再生装置
JP2008034050A (ja) 記録再生装置、自励振動の測定方法および自励振動の測定用制御プログラム
JP4968753B2 (ja) 情報記録再生装置及び方法
JP2008108389A (ja) 光ディスク装置およびフォーカス制御方法
JP4114627B2 (ja) 光ディスク装置
JP6596093B2 (ja) 光記憶装置における光学ヘッドのトラッキングサーボシステムの適応制御装置
JP6331719B2 (ja) 光ディスク装置
JP5494265B2 (ja) 光ピックアップ制御回路および光ディスクドライブ装置
JP2006294153A (ja) フォーカスサーボ装置およびフォーカスサーボ方法
JP2003030875A (ja) 光ディスク装置
JP2007018650A (ja) 光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法
JP2004094983A (ja) 光ディスクの検査装置
JP2007502487A (ja) ディスクドライブ装置
JP2003157554A (ja) 光ディスク装置
JP2006209869A (ja) フォーカス駆動装置とその調整方法